专利名称：喷墨头芯片中供墨流道的制造方法
技术领域：
本发明有关一种喷墨头芯片中供墨流道的制造方法，具体说，有关一种将喷墨头芯片的供墨流道以多段槽道的方式加工形成的制造方法。
在早期的喷墨打印机，因列印速度慢，分辨率不高，喷墨头芯片上的加热元件(Resistor heater elements)与供墨流道的对应关系为一孔对一孔的供墨方式，而随着分辨率的提高与列印速度的不断增快，现有的喷墨头芯片结构中，加热孔数目大幅度增加，且为增加列印时每次扫过纸张所含盖的面积，加热孔的排列方式均为狭长排列于供墨流道的两侧，而芯片上的供墨流道为能提供足够的墨水供给加热孔皆是为狭长槽形，呈一槽对多孔的方式，请参见
图1所示。在美国专利第4,680,859号中所揭示的喷墨头芯片上的供墨流道16也为一长槽形，见图2所示，足见现有的喷墨头芯片的供墨流道皆为单一长槽形式。
目前现有狭长形供墨流道的的加工方式是采用一次加工方式完成，也即在数秒钟之内，以高压气体带动砂材在芯片上形成细长的穿孔，因供墨流道的长度往往超过喷墨头芯片长度的70％，甚至于接近喷墨头芯片的整个长度；此种结构因供墨流道过长，在喷砂制作过程中常因承受高压砂材冲击力的面积减小而产生应力过大造成供墨流道的两远端有裂缝产生，易使芯片劈裂，形成加工耗损；又因喷墨头芯片的加工方式是在晶片上加工完后再行切割，而喷墨头芯片的供墨流道的喷砂加工行程又位于晶片的微观结构劈裂面上，故过长的供墨流道极易使芯片产生劈裂现象，据一般的统计，芯片的不合格率超过10％以上；而既使未纵裂的芯片，因已有残留应力，极易在后续制作过程中的热循环，点胶固化收缩，或日后上机列印时所产生的高电流通过与喷墨墨水冲击力(Impact Force)或其他不可预料的施力而破裂。
因此，本发明的目的在于提供一种喷墨头芯片中供墨流道的制造方法，采用该方法所加工形成的供墨流道可避免芯片的破裂和残留应力以确保芯片的高合格率。
为实现上述目的，本发明的喷墨头芯片中供墨流道的制造方法，它以逐段加工的方式将供墨流道加工成多段式的短槽，其特点是，它包括下列步骤(1)在硅晶片上定位特定形状的对位记号；(2)在加工机械图像辨识系统输入参数；(3)依参数设定值在芯片上进行对位记号的图像辨识，确定每一供墨流道的预定位置；以及(4)以加工机械进行机械加工以形成所需的供墨流道。
根据本发明的上述方案，对位记号是在硅晶片上制造芯片时为便于往后芯片加工时能在极微小的容许误差范围内进行精准对位而设定，所述对位记号的形状可为圆形、方形、三角形等各种式样的几何图形。加工机上的图像辨识系统包括电荷耦合元件(CCD)、伺服马达及专用软件，利用预先设定的参数值输入所述图像辨识系统，使所述系统依既定的行程运作，辨识对位记号、每个供墨流道间的相对位置、以及加工的顺序。当供墨流道进行加工时，精密喷砂机或激光加工机上的图像辨识系统依设定参数值在芯片上进行对位记号的图像辨识后，即依设定的加工顺序依序加工，以形成短槽形的供墨流道。
本发明的方法的优点是使芯片在进行精密喷砂或激光加工打孔制作过程时所受的冲击力与应力较小，降低芯片因制作过程由残留应力产生裂痕的机率；同时，多段式的短槽使芯片上留有未喷穿的连结区域，在结构上提供较佳的强度，能抵抗后续制作过程中因应力变化所形成的破坏，阻止应力的传递，同时以较高的效率供应墨水至各加热孔，故本发明的制造方法与现有长槽式的供墨流道相比较，可进一步提升产品合格率与可靠度。
为更清楚理解本发明的目的、特点和优点，下面将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明。
图1为现有喷墨头芯片上供墨流道的示意图；图2为美国专利第4,680,859号所揭示的喷墨头芯片的结构示意图；图3为本发明喷墨头芯片中供墨流道的较佳实施例的示意图；图4是为本发明方法的在硅晶片上对位记号的示意图。
请参阅图3所示，图中示出本发明喷墨头芯片中供墨流道的制造方法的一较佳实施例所形成供墨流道的结构，从附图中可得知此实施例的供墨流道是由二道短槽10所构成，所述短槽10以纵向的方式排列，以便能均匀供应墨水至分列于左右两侧的加热孔15，经实际使用验证得知短槽10那样形式的供墨流道能均匀供应墨水至每一个加热孔15，即便是位于两短槽10间的加热孔151也同样能获得足够的墨水供应；在其他实施方式，短槽10的数目可依喷墨头芯片20的尺寸而定，为二个以上的(包括二个)；而为避免短槽10四边边角的应力集中现象，短槽10的边角加工成采圆弧形，即加工成圆角101，这样可避免芯片20从两相邻短槽10的边角受应力集中的影响造成脆裂而导致漏墨。
数个短槽10所形成的结构，芯片20的表面在短槽10与短槽10间形成桥段21，所述桥段21可增加芯片20沿短槽10平行轴向的截面的面积，进而降低所承受的应力，使芯片20在后续制作过程时足以抵抗制作过程所产生的热胀冷缩作用而不断裂，以提升产品的合格率。
图4所示为本发明喷墨头芯片中供墨流道的制造方法的加工步骤(1)中硅晶片上对位记号的具体实施方式
之一，在硅晶片30上的适当位置处预先设定对位记号31，所述对位记号31是在硅晶片上制作芯片时为便于往后芯片加工时能在极微小的容许误差范围内做精准对位而设定，以便取得参数值输入加工机械的图像辨识系统，使所述系统依参数设定值在芯片上进行对位记号的图像辨识，确定每一供墨流道的绝对座标，进行加工。其形状可为圆形、方形、三角形等各种式样的几何图形。当供墨流道进行加工形时，精密喷砂机或激光加工机上的图像辨识系统依设定参数值在芯片上进行对位记号的图像辨识后，即依设定的加工顺序依序加工，以形成短槽形的供墨流道。
本发明喷墨头芯片中供墨流道的制造方法与现有技术相比较，可得知本发明将供墨流道以纵向式排列的数道短槽取代现有的长槽道，使芯片表面的强度得以增强，减少芯片加工时受应力作用而破裂的比率，同时提高墨水供应速率，有效提升芯片的合格率与可靠度。
本发明喷墨头芯片中供墨流道的制造方法已通过较佳实施例充分予以揭示，然其并非用以限制本发明，任何熟悉本技术的人员，在不脱离本发明的精神的前提下还可作出种种的等效变化与等效替换，如槽道形状与数目的改变，它们均包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种喷墨头芯片中供墨流道的制造方法，其特征在于，它包括下列步骤(1)在硅晶片上定位特定形状的对位记号；(2)在加工机械图像辨识系统输入参数；(3)依参数设定值在芯片上进行对位记号的图像辨识，确定每一供墨流道的预定位置；以及(4)以加工机械进行机械加工以形成所需的供墨流道。
2.如权利要求1所述的喷墨头芯片中供墨流道的制造方法，其特征在于，，于步骤(1)中，所述对位记号是在硅晶片上制造芯片时为便于后续芯片加工时能在极微小的容许误差范围内进行精准对位而设定。
3.如权利要求1所述的喷墨头芯片中供墨流道的制造方法，其特征在于，，于步骤(1)中，所述对位记号的形状为方形。
4.如权利要求1所述的喷墨头芯片中供墨流道的制造方法，其特征在于，于步骤(1)中，所述对位记号的形状为圆形。
5.如权利要求1所述的喷墨头芯片中供墨流道的制造方法，其特征在于，于步骤(1)中，所述对位记号的形状为三角形。
6.如权利要求1所述的喷墨头芯片中供墨流道的制造方法，其特征在于，于步骤(1)中，所述对位记号的形状为其他几何图形。
7.如权利要求1所述的喷墨头芯片中供墨流道的制造方法，其特征在于，于步骤(1)中，所述加工机械为精密喷砂机。
8.如权利要求1所述的喷墨头芯片中供墨流道的制造方法，其特征在于，于步骤(1)中，所述加工机械为激光加工机。
9.如权利要求1所述的喷墨头芯片中供墨流道的制造方法，其特征在于，于步骤(2)中，所述图像辨识系统包括电荷耦合元件、伺服马达及专用软件。
10.如权利要求1所述的喷墨头芯片中供墨流道的制造方法，其特征在于，于步骤(4)中，所述供墨流道的数目为二个以上。
全文摘要
一种喷墨头芯片中供墨流道的制造方法包括下列步骤:在硅晶片上定位特定形状的对位记号;在加工机械图像辨识系统输入参数;依参数设定值在芯片上进行对位记号的图像辨识,确定每一供墨流道的预定位置;及机械加工形成所需的供墨流道。由于将流道加工成多段槽式,可避免在制造时因应力过大而使芯片纵向破裂和使结构强度增加以抵抗芯片在后续生产制作过程中在热胀冷缩效应下所可能发生的纵裂的情形,并提升墨水供应效率。
文档编号B41J2/16GK1381353SQ0111668
公开日2002年11月27日 申请日期2001年4月19日 优先权日2001年4月19日
发明者莫自治, 林富山, 周沁怡, 张英伦 申请人:研能科技股份有限公司